Как работает компрессор кондиционера на автомобиле?

Содержание

Все тонкости работы и обслуживания автокондиционера

Как работает компрессор кондиционера на автомобиле?

Практически каждое современное транспортное средство оснащается системой кондиционирования. Трудно представить комфортную летнюю поездку в автомобиле без такой системы. В этой статье мы разберем принцип работы кондиционера, узнаем об его устройстве. Также материал поможет автолюбителям разобраться в возможных неисправностях.

Перед тем, как понять, в чем заключается принципиальная электросхема действия кондиционера в машине, разберемся с устройством. Ведь принцип работы кондиционера заключается не только в охлаждении воздуха, но и его очищении. Зачастую кондиционер является неотъемлемым элементом в системах вентиляции и отопления. Разумеется, основной функцией устройства считается создание оптимального климата для автолюбителя, и здесь не столь важно, в чем заключается суть — охлаждении или нагреве.

Устройство и принцип работы системы автокондиционирования

Также нужно отметить, что при работе системы важно не только охлаждение или прогрев воздуха до нужной температуры в салоне, но и фильтрация воздушного потока. Для этого система кондиционирования автомобиля оснащается множественными фильтрующими элементами.

В частности, речь идет о следующих фильтрах:

  • электростатическом;
  • катехиновом;
  • фотокаталитическом;
  • угольном.

Все эти компоненты характеризуются антибактериальным воздействием на воздушный поток. Соответственно, они неплохо устраняют неприятные запахи. Вне зависимости от устройства и комплектующих, основным механизмом любого автомобильного кондиционера является компрессор. Это устройство определяет эффективность функционирования системы в целом. Также устройство может быть дополнено специальным устройством — ресивером-осушителем.

Предназначение ресивера-осушителя очень важно, поскольку он необходим для защиты компрессора. Ресивер-осушитель способствует полному испарению хладагента в системе. То есть благодаря ресиверу-осушителю хладагент не попадает на устройство компрессора и не приносит разрушительного воздействия. Если автомобиль не особо дорогой, то ресивера-осушителя в системе может и не быть.

Но даже при отсутствии ресивера-осушителя нормальная работа системы вполне возможна. Если ресивера-осушителя нет, то для испарения хладагента будет достаточно горячего моторного отсека. То есть функцию испарения вместо ресивера-осушителя будет выполнять высокая температура в подкапотном пространстве (автор видео — Autoscience MSIU).

В холодное время года, как вы понимаете, температура воздуха в моторном отсеке будет значительно ниже. Поэтому электросхема автомобильного устройства дополняется датчиком температуры воздуха окружающей среды. Этот регулятор позволяет не допустить включения климатизера, если температура воздуха на улице составляет меньше -5 градусов.

Какие основные комплектующие входят в устройство автомобильного кондиционера:

  1. комплектующая — компрессор. Этот компонент предназначен для сжатия хладагента и распространения его по системе.
  2. ТРВ-клапан (терморегулирующий вентиль). ТРВ клапан — это элемент, необходимый для регулировки перегрева пара. Выход из строя ТРВ-клапана может стать причиной более серьезных проблем.
  3. Ниппель — устройство, в основе которого лежит золотник. Работа такого ниппеля-золотника в целом схожа с работой обычного ниппеля. Ниппель-золотник — это механизм, предназначенный для направления потока расходного материала в результате смещения подвижных элементов. Если золотник ниппель выходит из строя, герметичность системы можно поставить под угрозу. Поэтому диагностике золотника всегда необходимо уделять должное внимание при эксплуатации. Как правило, при обнаружении утечек в первую очередь проверяется золотник. Если золотник уже отработал свой срок службы, потребуется его замена. Золотники относятся к расходным материалам. Купить золотник — не проблема, такие компоненты продаются в любом авто-магазине.
  4. Муфта — механизм, монтирующийся спереди компрессора. Устройство муфты состоит из специальной катушки, вала, а также прижимной пластины. Следует учитывать, что прижимная пластина муфты соединяется со шкивом компрессора, а сам вал и катушка монтируются на внешней стороне. Катушка муфты создает магнитное поле при подаче напряжения.
  5. В качестве соединительных элементов выступает набор фитингов или переходников. Фитинги или переходники, которые идут в наборе — это резьбовые компоненты, по которым перемещается расходный материал. В целом фитинги-переходники — это достаточно надежные устройства. Но при утечке также следует проверять набор переходников-фитингов на предмет хорошего соединения. Если соединение в фитингах-переходниках будет плохим, то вероятность того, что автомобильный кондиционер будет плохо дуть, очень велика. Набор фитингов-переходников продается в любом тематическом автомагазине. Поэтому при выходе из строя переходников просто покупается набор.
  6. Кроме переходников и прочих комплектующих в устройстве автомобильного климатизера есть конденсатор. Конденсатор или радиатор — это специальный теплообменник, предназначенный для преобразования газообразного хладагента в жидкое состояние. Конденсатор также выделяет все тепло воздуха в окружающую среду. Пары охлаждающего материала после обработки конденсатором выходят в верхнюю часть. От конденсатора эти пары уходят по трубкам, после чего отдают им свое тепло. В верхней части конденсатора всегда проходит пар, а в нижней — жидкий расходный материал. Если в жидкости низкое давление, то после того, как она попала в конденсатор, материал пойдет в испаритель. Конструкций конденсаторов множество, здесь все зависит от автомобиля. Но обычно на автомобильные климатизеры устанавливаются ленточные или многопроточные конденсаторы (автор видео — Александр Калинин).

Как мы получаем холод?

Как работает кондиционер в автомобиле? В целом принцип работы автомобильного устройства сопоставим с работой обычного холодильника. Хотя само устройство этих агрегатов немного разное. Схема кондиционера представляет собой полностью герметичную систему с муфтой, ниппелем-золотником, ТРВ-клапаном, переходниками, набором фитингов, конденсатором, прочими комплектующими и расходными материалами.

В качестве расходных материалов выступают фреон и специальное масло, находящиеся в расширительных бачках. Это масло растворяется во фреоне и в целом оно отлично работает при низких температурах. Данный расходный материал в расширительном бачке необходим для смазки компрессора и системы кондиционирования в целом.

Принцип работы автомобильного кондиционера

В целом заполнить систему можно и газом пропаном, но это очень опасно с точки зрения безопасности. Для нормального функционирования систем кондиционирования были разработаны специальные хлоросодержащие материалы. Кроме того, что они полностью безопасны, такие соединения обладают всеми нужными характеристиками. Пусть в работе систем от разных производителей есть определенные различия, в целом схема функционирования идентичная. Рассмотрим самый распространенный пример.

При включении системы в первую очередь активируется муфта с прижимным шкивом. Вал, соединенный с прижимным шкивом, начинает работу в результате воздействия ремня, который при выключенной системе работает вхолостую. Также начинает работу и компрессор, предназначенный для сжатия фреона и перегона его по шлангам к радиатору, где он охлаждается.

Охлаждению воздуха также способствует вентилятор, начинающим свою работу вместе с компрессором. Когда авто в движении, устройство также обдувается набегающим воздухом. В результате охлаждения расходный материал в расширительном бачке конденсируется и поступает в ресивер в жидком состоянии. Затем материал проходит процедуру фильтрации, от чего далее по комплектующим он поступает уже в очищенном состоянии, без пыли и грязи.

Схема работы устройства в машине

В итоге после очистки фреон поступает в салон транспортного средства для охлаждения температуры воздуха. Но перед этим ему необходимо пройти еще через один элемент — ТРВ-клапан. ТРВ-клапан монтируется на магистрали, по которой расходный материал попадает в испаритель. В том случае, если в испарителе достаточно фреона, ТРВ-клапан закроется. Когда из испарителя начнет выходить слишком горячий пар, то ТРВ-клапан будет открываться таким образом, чтобы установка клапана в плане температуры воздуха не была нарушена.

То есть ТРВ-клапан представляет собой автоматически регулирующуюся заслонку. В целом ТРВ-клапан можно сравнить с соплом аэрозольного баллона. После прохождения через этот элемент расходный материал преобразуется в газообразное состояние в результате кипения. Материал охлаждает испаритель, а благодаря работе вентилятора холодный воздух поступает в салон. После прохождения через устройство испарителя, фреон опять поступает в компрессор (автор видео — Олег Дендеберя).

Следует также отметить, что за функционированием всех комплектующих следят различные регуляторы, их число может изменяться в зависимости от модели климатизера. К примеру, на осушителе установлен регулятор, предназначенный для включения второй скорости вентилятора. При маленьком охлаждении конденсатора давление в шлангах увеличивается, при этом расходный материал уже не конденсируется. Регулятор начинает включаться в результате того, что он реагирует на изменения давления в трубках. Еще один датчик предназначен для выключения компрессора при необходимости.

Возможные капризы устройства автокондиционера

Устройство любой системы кондиционирования — герметичное. Уплотнительные кольца для автокондиционера обычно работают надежно, но при этом в системе в любом случае происходит диффузия газа. Соответственно, время от времени (минимум один раз в 4-5 лет) устройство нужно заправлять. Но этот показатель в целом определяется состоянием транспортного средства, а также различными специфическими особенностями. В частности, речь идет о комплектующих.

Если у вас возникнет необходимость очистки системы, то перед тем, как заняться этим процессом, необходимо будет избавиться от влаги и воздуха, присутствующих в системе. Для этого проводится процедура вакуумирования. Она позволит избавиться от всех примесей, а также грязи. Вывод воздуха производится при помощи насоса (автор видео — Сергей Иванов).

Электрическая схема кондиционера также обычно работает без проблем. Но если вы столкнулись с проблемой неработающего климатизера, то в первую очередь желательно проверить работоспособность предохранителей и реле. При выходе из строя некоторых элементов возможны перебои в работе климатизера.

Во время заправки автокондиционера в систему также необходимо добавлять специальное масло. В том случае, если все элементы системы работают нормально, при этом уровень давления в норме, но кондиционер не холодит, нужно обратить внимание на осушитель. При выходе из строя этого компонента нормальная работа системы будет невозможна. Следует отметить, что это устройство является съемным, поэтому при необходимости его всегда можно демонтировать и без проблем заменить на новое.

Основы обслуживания

Обслуживание автомобильного кондиционера

Как показывает практика, чаще всего из строя выходит теплообменник, который расположен рядом с радиатором мотора. Обычно он находится под давлением, составляющим 20 атмосфер, от чего регулярно подвержен воздействию пыли и грязи, которая попадает на устройство при движении авто. В результате воздействия вибраций и коррозии, а также различных внешних повреждений, на теплообменнике возникают микротрещины, со временем приводящие к утечке расходного материала.

 Загрузка …

Кроме того, нередко из строя выходит и компрессор. Для того, чтобы увеличить ресурс эксплуатации системы в целом и всех отдельных ее комплектующих в частности, необходимо поддерживать чистоту моторного отсека. Конденсор следует регулярно очищать от скопившейся грязи и особенно соляных отложений, которые обычно собираются там весной. Как показывает практика, именно по причине загрязнения этого устройства в работе системы возникают проблемы.

Во время очистки моторного отсека следует проверять, насколько герметично и надежно установлены трубки, по которым проходит фреон. Если один из патрубков начинает вибрировать, а это будет видно, то его следует закрепить. В плане подготовки системы к лету — также нет ничего сложного или специфического. Желательно проверить работу устройства за несколько дней до начала сезона и при выявлении каких-либо неисправностей обратиться за помощью к профессионалам.

«Что необходимо знать о работе и обслуживании автокондиционера?»

Полезная информация для любого владельца автомобиля с кондиционером представлена на видео (автор видео — LORIC).

Источник: https://avtozam.com/elektronika/ac/princip-raboty-kondicionera/

Из чего состоит и как работает кондиционер в автомобиле?

Как работает компрессор кондиционера на автомобиле?

Современный автомобиль перестал быть просто средством передвижения, и причина этому явлению – высокие требования владельцев к личному автотранспорту. Производители стремятся сделать машины комфортнее, быстрее и лучше, однако некоторые составляющие остаются бессменными спутниками. Речь идёт о кондиционере – устройстве для регулирования уровня холода или тепла в салоне автомобиля. Чтобы понять преимущества оборудования, стоит понимать принцип работы кондиционера. Но перед этим важно разобраться в устройстве кондиционера.

Устройство автомобильного кондиционера

Охлаждающее устройство представляет большое значение для автовладельца и всех его пассажиров, поскольку способно не только радовать вас прохладой в жаркие дни лета, но также согревать зимой, отапливая салон автомобиля перед поездкой. Более того, дополнительная функция кондиционера в автомобиле – очистка воздуха. Оборудование чаще всего взаимодействует с системами отопления и вентиляцией. Основной задачей автокондиционера остаётся создание микроклимата, оптимального для комфортного пребывания в салоне водителя и пассажиров.

Читайте также  Как работает метка на авто?

За функции очистки воздуха отвечают фильтры:

  • электростатический;
  • катехиновый;
  • фотокаталитический;
  • угольный.

Благодаря фильтрующим способностям оборудования воздух в салоне не имеет вредных для здоровья человека примесей, пыли. Антибактериальный эффект наряду с возможностью устранения неприятных запахов – дополнительные аргументы в пользу установки автомобильного кондиционера.

Основную функцию кондиционера выполняет компрессор, от которого зависит эффективность работы системы охлаждения или обогрева. В некоторых случаях агрегат дополняется ресивером-коллектором, призванным защищать компрессор за счёт выпаривания хладагента. Если вспомогательный компонент системы кондиционирования отсутствует, требуется горячее пространство под капотом авто. Так удаётся обеспечивать подходящий уровень испарения охлаждающего вещества в трубках обратного контура, а также в испарителе.

В зимнее время года температура подкапотного пространства существенно снижается, а потому требуется дополнительная установка температурного датчика. Благодаря небольшой детали система узнаёт температуру окружающей среды, вследствие чего кондиционер не включается (при температуре ниже -5 °С).

Автомобильный кондиционер представляет собой полностью герметичную систему, которая заполнена газом-хладагентом, компрессорным маслом. С помощью масла осуществляется эффективная смазка трущихся между собой деталей оборудования. Так удается снизить износ подвижных деталей компрессора, а также достигается уплотнение зазоров. Помимо всего, маслу отводится ещё одна полезная функция – отведение части тепла, выделяемого в процессе трения, а также удаление мелких частиц из оборудования. На протяжении циркуляции в системе кондиционирования происходит смешивание масла с холодильным газом. Оборудование представлено комплексом следующих составляющих:

  • компрессором;
  • конденсором;
  • испарителем;
  • вентилятором;
  • предохранительный клапаном;
  • ресивером-осушителем;
  • расширительным клапаном;
  • испаряющим вентилятором.

Благодаря техническому взаимодействию всех компонентов системы охлаждения достигается высокий уровень комфорта в салоне автомобиля.

Принцип действия автокондиционера

Принципиально автомобильный кондиционер по большей части совпадает с бытовым аналогом. В основе принципа работы оборудования заложена простая физическая закономерность – при испарении вещества тепловая энергия поглощается, тогда как при конденсации происходит выделение тепла. Нажимая на кнопку включения устройства, происходит срабатывание электромагнитной муфты, вследствие чего прижимной диск примагничивается к шкиву. Последний элемент начинает двигаться посредством ремня. Система функционирует вхолостую.

Фреон сжимается компрессором, проходит в конденсор, где производится охлаждение потоком воздуха, идущим от вентилятора. Как только фреон охлаждён, газ конденсируется и поступает к осушителю для последующей фильтрации. Будучи очищенным, фреон проходит через терморегулирующий вентиль, отвечающий за контроль и регулирование уровня перегрева пара.

Система устанавливается на трубопроводе, по которому охлаждающий газ транспортируется к испарителю. Когда испаритель заполняется хладагентом, происходит выделение пара, температура которого достигает точки кипения воды.

Фреон поступает в испаритель, будучи в газообразном состоянии, тогда как температурный показатель существенно снижается. Происходит охлаждение испарителя ледяным газом, благодаря чему вентилирующее устройство направляет холодный воздух в салон автомобиля.

Хладагент циркулирует по системе, служа источником необходимой для водителя и пассажиров прохлады. Таким образом, жидкость испаряется, а затем поступает в компрессор, и процедура снова повторяется.

Обогрев салона кондиционером

Превращаясь в жидкость, хладагент отдаёт тепловую энергию. Фреон превращается в конденсат, находясь в теплообменнике внутреннего блока, тогда как испарение производится в наружном. Обогрев салона автомобиля кондиционером считается финансово выгодным, поскольку объём тепловой энергии, выдаваемой устройством, в несколько раз превышает потребляемую мощность.

Правильная эксплуатация автомобильного кондиционера

Чтобы довольствоваться прохладой в салоне личного транспорта предельно долго, не помешает знать, как правильно пользоваться кондиционером. Все устройства подобного действия разделены на ручные и автоматические, а потому управление достигается мануальной настройкой или регулируется климат-контролем.

В случае с ручным управлением угол подачи воздуха, температурный режим в салоне, включение и выключение регулируются не автоматически, тогда как функция климат-контроль выполняет основные операции без ведома человека.

Увеличить срок службы автомобильного кондиционера удастся, если вы будете прислушиваться к предписаниям производителя. Не пренебрегайте пунктами инструкции, прилагающейся производителем!

Перед включением кондиционера рекомендуется проветривание салона машины. Эта мера желательна для уравновешивания температур в салоне автомобиля и на улице. Холодный поток, направленный в жарком салоне автомобиля на стёкла, может послужить причиной образования микротрещин. В дальнейшем характеристики стёкол только ухудшатся. Резкие перепады температур придутся вредными для организма и здоровья.

Также не стоит включать устройство на максимальные обороты, что послужит причиной резкого температурного перепада. Если в вашем автомобиле находится ребенок – воздержитесь от частого применения кондиционера, и решайте, нужен ли кондиционер в автомобиле вообще. Следует помнить о том, что оптимальная температура окружающей среды, безопасная и комфортная для жизнедеятельности человека, колеблется в пределах 20-23 градусов Цельсия.

В каждом автомобиле, оснащённом кондиционером, предусмотрены 2 режима функционирования – для притока воздуха снаружи автомобиля и отвода из салона на улицу. Первый вариант надо применять для отопления стёкол, тогда как второй режим подойдёт для прогревания воздуха в салоне машины.

Не забывайте о чистоте воздуха. С течением времени фильтрующие элементы системы охлаждения засоряются, загрязняются пылью, и чем больше грязи находится в фильтрах, тем хуже качество воздуха в салоне авто. Очищайте радиатор устройства, регулярно меняйте салонный фильтр, и тогда бактерии и пыль не будут вам страшны.

Возможные неприятные сюрпризы

Система кондиционирования спроектирована полностью герметичной, однако может иметь место диффузия газа, из-за чего потребуется дозаправка агрегата. Зачастую периодичность дозаправки системы составляет около 1 раза в 5 лет. При заправке оборудования требуется добавлять рефрижераторное масло.

Если вы не наблюдаете необходимый уровень охлаждения, хотя все элементы системы функционируют надлежащим образом, то, скорее всего, требуется замена ресивера-осушителя. Справиться с этой задачей можно самостоятельно, поскольку полная разборка устройства не требуется. Удалите старый компонент кондиционера и установите новый ресивер-осушитель для дальнейшей работы оборудования.

Значение кондиционера в салоне автомобиля существенно возрастает с приближением лета. Однако и в зимнюю пору устройство справляется со своими задачами. Покупка автомобиля с кондиционером или дооборудование машины охлаждающим устройством целесообразна в большинстве случаев.

Источник: https://autochainik.ru/princip-raboty-kondicionera-avtomobilya.html

Как устроен компрессор автокондиционера

Как работает компрессор кондиционера на автомобиле?

Чтобы в салоне автомобиля был чистый и свежий воздух, используется кондиционер. Он состоит из нескольких основных частей, к числу которых относится компрессор. Когда он нормально работает, в салоне создается комфортная обстановка. А вот при возникновении неисправностей возникает серьезная проблема, требующая незамедлительного решения.

По конструкции нагнетающего элемента, компрессоры классифицируются на следующие типы:

  • Поршневые;
  • Аксиально-поршневые;
  • Аксиально-поршневые с качающейся косой шайбой;
  • Роторные (лопастные или пластинчатые);
  • Спиральные (также называются улиточными)

Устройство и принцип работы компрессора автокондиционера

Компрессор автокондиционера — важная деталь, представляющая собой насос с электромагнитной муфтой. Она оснащается металлическим шкивом. Принцип действия компрессора простой. Когда работает мотор машины, шкив вращается вхолостую. При этом фреон не затрагивается. Когда водитель включает систему кондиционирования воздуха, муфта намагничивается. С ее помощью вращающий момент передается на насос. При выполнении таких процессов хладагент двигается внутри системы и охлаждается.

Компрессор автокондиционера — устройство, которое является «сердцем» системы кондиционирования воздуха. Когда оно приводится в действие, водитель и пассажиры спасаются от жары. Таким образом обеспечиваются хорошие условия для комфортной и безопасной поездки.

Частые неисправности компрессора автокондиционера

Пока система кондиционирования воздуха работает, водитель спокойно ею пользуется и ни о чем не задумывается. Но в один прекрасный момент система выходит из строя и больше не охлаждает воздух в салоне. Чаще всего неприятная ситуация возникает из-за выхода из строя компрессора автокондиционера. К основным неисправностям относится:

  • перегоревший предохранитель;
  • отсутствие контакта на электромагнитной муфте;
  • утечка хладагента.

Если при включении кондиционера появляется непривычный звук, это означает, что из строя вышел подшипник шкива. Такую неисправность нужно оперативно устранять. В дальнейшем она приводит к поломке электромагнитной муфты. Для выполнения ремонта, необходимо использовать специальный инструмент для ремонта автокондиционеров. 

Причины неисправностей

Почему ремонт компрессора автокондиционера является распространенной проблемой? Потому что важная деталь климатической системы нередко выходит из строя. Этому способствуют разные причины. К ним относятся плохие дороги, некорректная работа электроники и износ отдельных узлов. Это главные причины неисправностей компрессора, из-за которых приходится обращаться в СТО или самостоятельно устранять неполадку. Во втором случае нужны специфические знания и умения. Если ситуация критическая, требуется замена компрессора. Ее нужно доверять профессионалам. 

Существуют ряд условий, при возникновении которых компрессор отключается:

  • Чрезмерно высокое или низкое давление в контуре циркуляции хладагента (аварийная ситуация). Определяется по сигналу датчика давления;
  • Отсутствие сигнала с датчика оборотов двигателя;
  • Выключение климатической установки с панели управления;
  • Включения экономичного режима работы двигателя;
  • Снижение температуры окружающего воздуха ниже 3°С;
  • Сигнал блока управления АКП (включения режима «Кикдаун»);
  • Падение напряжения бортовой сети ниже 9,5 В (разряженная АКБ);
  • Высокая температура охлаждающей жидкости (свыше 119°C);
  • Управляющий сигнал с блока управления двигателя;
  • Управляющий сигнал с блока управления АКП;
  • Неисправность вентилятора на конденсаторе климатической системы;
  • Неисправность электромагнитной муфты;
  • Неисправность регулирующего клапана (как механического, так и электромагнитного).

Для того чтобы определить конкретную причину, рекомендуется использовать диагностическую программу. Это может быть, как оригинальная сервисная диагностика от производителя автомобиля, так и обычный мультимарочный сканер. В последнем случае следует быть готовым к тому что некоторые ошибки могут не прочитаться.

Способы устранения неисправностей компрессора автокондиционера

Устройство и ремонт компрессоров — вопрос, интересующий многих автовладельцев. Для выявления и устранения неполадки нужно специальное оборудование. Оно представлено в разделе оборудование для  автокондиционеров. Это стенды для проведения диагностических мероприятий, пневматические промывочные станции, тестеры. При наличии такого оборудования процесс устранения неисправностей существенно упрощается.

Как ликвидируются неполадки в работе компрессора? Перечислим несколько вариантов:

  • если перегорел предохранитель, нужно устранить причину короткого замыкания и заменить деталь. После этого можно наслаждаться комфортной обстановкой в салоне;
  • при отсутствии контакта на электромагнитной муфте меняется магнит или вся деталь;
  • если причиной утечки фреона и неисправности климатической системы является изношенный подшипник, требуется его замена.

Чтобы кондиционер автомобиля не вышел из строя, нужно знать правила безопасной эксплуатации компрессора. К ним относится своевременная диагностика и сервисное обслуживание. Тогда установка компрессора автокондиционера не потребуется. Климатическая система будет слаженно работать долгое время.  

инструмент для ремонта автокондиционеров

Источник: https://servicems.ru/news/post/206-kak-ustroen-kompressor.html

Устройство и принцип работы компрессора кондиционера

Как работает компрессор кондиционера на автомобиле?

Автомобильный кондиционер является довольно сложной и дорогостоящей системой. Он обеспечивает охлаждение воздуха в салоне, поэтому его поломка, особенно летом, вызывает у водителей массу неудобств. Ключевым компонентом в системе кондиционирования является компрессор кондиционера. Рассмотрим подробнее его устройство и принцип работы.

Как работает кондиционер в автомобиле

Компрессор сложно представить в отрыве от всей системы, поэтому вначале кратко рассмотрим принцип работы системы кондиционирования. Устройство автомобильного кондиционера не отличается от устройства холодильных установок или бытовых кондиционеров. Это замкнутая система с магистралями, в которых находится хладагент. Он циркулирует по системе, поглощая и отдавая тепло.

Схема работы автомобильного кондиционера

Компрессор выполняет основную работу: отвечает за циркуляцию хладагента по системе и делит ее на контуры высокого и низкого давления. Сильно разогретый хладагент в газообразном состоянии и под высоким давлением поступает от нагнетателя в конденсер. Затем он превращается в жидкость и проходит через ресивер-осушитель, где из него выходит вода и мелкие загрязнения.

Далее, хладагент попадает в расширительный клапан и испаритель, который представляет собой небольшой радиатор. Там происходит дросселирование хладагента, сопровождающееся сбросом давления и понижением температуры. Жидкость вновь переходит в газообразное состояние, охлаждается и конденсируется. Вентилятор гонит охлажденный воздух в салон автомобиля. Далее, уже газообразное вещество с низкой температурой поступает обратно в компрессор. Цикл повторяется вновь.

Часть системы с горячим хладагентом относится к зоне высокого давления, а с холодным – к зоне низкого давления.

Виды, устройство и принцип работы компрессора

Компрессор представляет собой нагнетатель вытеснительного типа. Он начинает свою работу после включения кнопки кондиционера в салоне автомобиля. Устройство имеет постоянное ременное соединение с двигателем (привод) через электромагнитную муфту, которая позволяет запускать установку, когда это необходимо.

Компрессор кондиционера

Нагнетатель всасывает охлажденный хладагент в газообразном состоянии из зоны низкого давления. Далее, за счет сжатия повышается давление и температура хладагента. Это главные условия для его расширения и дальнейшего охлаждения в расширительном клапане и испарителе. Для повышения срока службы составных частей компрессора используется специальное масло. Часть его остается в нагнетателе, другая часть растекается по системе. На компрессоре размещен предохранительный клапан, который защищает установку от превышения давления сверх нормы.

Различают следующие виды компрессоров в климатических установках:

  • аксиально-поршневые;
  • аксиально-поршневые с вращающимся наклонным диском;
  • лопастные (роторные);
  • спиральные.

Наиболее широкое распространение получили аксиально-поршневые и аксиально-поршневые нагнетатели с наклонным вращающимся диском. Это наиболее простой и надежный вариант устройства.

Аксиально-поршневой нагнетатель

Приводной вал компрессора приводит в движение наклонный диск, который, в свою очередь, образует возвратно-поступательное движение поршней в цилиндрах. Поршни двигаются параллельно валу. Количество поршней может отличаться в зависимости от модели и конструктивного решения. Их может быть от 3 до 10. Таким образом, формируется такт работы. Клапана открываются и закрываются. Происходит всасывание и нагнетания хладагента.

Читайте также  Не работает спидометр камри sv40

Аксиально-поршневой компрессор

Мощность климатической установки зависит от максимальной частоты вращения компрессора. Часто производительность зависит от скорости двигателя. Диапазон частоты вращения нагнетателя находится от 0 до 6 000 об/мин.

Чтобы убрать зависимость работы компрессора от скорости работы двигателя, используются компрессоры с изменяемым рабочим объемом. Это достигается путем применения вращающегося наклонного диска. Угол наклона диска меняется с помощью пружин, что корректирует производительность всей климатической установки. В компрессорах с постоянным аксиальным диском регулировка происходит в результате отключения и включения электромагнитной муфты.

Привод и электромагнитная муфта

Электромагнитная муфта обеспечивает связь работающего двигателя и компрессора во время включения кондиционера. Муфта состоит из следующих компонентов:

  • ременной шкив на подшипнике;
  • электромагнитная катушка;
  • подпружиненный диск со ступицей.

Устройство электромагнитной муфты

Двигатель посредством ременного соединения приводит в движение шкив. Подпружиненный диск соединен с приводным валом, а электромагнитная катушка с корпусом нагнетателя. Между диском и шкивом имеется небольшой зазор. Когда включается кондиционер, электромагнитная катушка создает магнитное поле. Подпружиненный диск и вращающийся шкив соединяются. Компрессор начинает свою работу. Когда кондиционер выключается, пружины отводят диск от шкива.

Возможные неисправности и режимы отключения компрессора

Как уже было сказано, климатическая установка в автомобиле – это сложная и дорогая система. Ее “сердцем” является компрессор. Наиболее частые поломки кондиционера связаны именно с этим элементом. Проблемами могут стать:

  • неисправность электромагнитной муфты;
  • выход из строя подшипника шкива;
  • утечка хладагента;
  • перегорание предохранителя.

Подшипник шкива испытывает большие нагрузки и часто выходит из строя. Это обусловлено его постоянной работой. Поломку можно определить по непривычному звуку.

Именно компрессор кондиционера выполняет большую часть механической работы в климатической установке, поэтому он нередко выходит из строя. Этому также способствуют плохие дороги, неисправность других узлов, неправильная работа электрооборудования. Для ремонта потребуются специальные знания и умения. Лучше обратится в сервисный центр.

Также есть некоторые режимы, при которых происходит отключение компрессора, предусмотренное системой:

  • очень высокое (выше 3 МПа) или низкое (ниже 0,1 МПа) давление внутри нагнетателя и магистралей (показывают датчики давления, пороговые значения могут отличаться в зависимости от производителя);
  • низкая температура воздуха снаружи;
  • чрезмерно высокая температура охлаждающей жидкости (выше 105˚C);
  • температура испарителя ниже примерно 3˚C;
  • открытие дроссельной заслонки более 85%.

Чтобы более точно определить причину неисправности, можно воспользоваться специальным сканером или обратиться за диагностикой в сервисный центр.

(1 5,00 из 5)
Загрузка…

Источник: https://TechAutoPort.ru/elektrooborudovanie-i-elektronika/upravlenie-klimatom/kompressor-kondicionera.html

Как устроен автомобильный кондиционер

Как работает компрессор кондиционера на автомобиле?

Задача охлаждения салона автомобиля появилась сразу, как только пропала возможность непрерывно двигаться, обдувая пассажиров забортным воздухом. Первые экзотические конструкции быстро исчезли, поскольку примерно в это же время была изобретена система кондиционирования компрессорного типа, которая применяется и до сих пор. Принцип работы кондиционера автомобиля именно такой конструкции и будет рассмотрен.

Используемые законы физики

Известно, что при расширении газов и падении их давления температура также уменьшается. Следовательно, если любое физическое тело в состоянии, близком к газовой фазе, сжать, то оно нагреется, после чего можно часть тепла отобрать, используя обмен энергией с окружающей средой, и снова дать теплоносителю расшириться. Результатом станет снижение температуры газа относительно исходной. Останется только организовать тепловой канал с салоном автомобиля — и кондиционер теоретически готов.

Практическая реализация идеи

На охлаждение воздуха в салоне надо затратить энергию, в этом отношении процесс не отличается от его обогрева. Источником её логично назначить двигатель автомобиля, который развивает достаточную мощность, часть её можно потратить для нужд комфорта водителя и пассажиров. Поэтому основным узлом системы стал газовый компрессор с приводом от коленчатого вала. Сформировался также набор всех прочих элементов системы самого простого автомобильного кондиционера:

  • компрессор, выполняющий свою основную функцию — сжатие газообразного хладоагента;
  • радиатор кондиционера, он же конденсатор, где горячий газ, поступающий от компрессора, охлаждается потоком забортного воздуха, параметры хладоагента подобраны таким образом, что он переходит там в жидкую фазу, конденсируется, откуда и название;
  • осушитель, он же ресивер, здесь происходит очистка носителя от всего постороннего;
  • терморегулирующий вентиль-испаритель (ТРВ), в котором собственно и происходит расширение, то есть сброс давления хладоагента, с одновременным регулированием температуры;
  • радиатор кондиционера в салоне, он же испаритель, через который идёт теплообмен между охлаждённым газом и внутрисалонным воздухом;
  • вентилятор обдува испарителя;
  • основной вентилятор, иногда совмещающий функции охлаждения двигателя и радиатора кондиционера;
  • система трубопроводов с заправочными штуцерами и предохранительным клапаном;
  • датчики давления и температуры.

Каждый из узлов имеет своё функциональное назначение, из чего и станет понятно, как работает кондиционер в автомобиле.

Компрессор и электромагнитная муфта

Постоянное вращение ротора компрессора было бы слишком расточительным, поэтому при помощи ремня от коленчатого вала вращается только шкив его привода, а сам компрессор подключается по мере необходимости. Для этого и нужна муфта компрессора, работающая по принципу электромагнита.

При включении кондиционера на муфту подаётся питание, после чего в ней происходит замыкание фрикционной пары дисков. Если в исходном состоянии шкив муфты вращался свободно на отдельном подшипнике, то теперь он жёстко связан со ступицей ротора и весь механизм компрессора приходит в движение.

Сами компрессоры могут использовать разные принципы работы, но чаще всего применяется аксиально-поршневой. Он имеет несколько цилиндров, расположенных по окружности вокруг оси ротора, поршни которых приводятся от вращающегося наклонного диска. Когда одни из них утоплены в цилиндрах, противоположные выдвинуты, каждый полный ход поршня соответствует одному обороту. Хладоагент всасывается в цилиндры, а затем нагнетается в напорную магистраль.

Скорость вращения ротора компрессора примерно соответствует оборотам двигателя, что определяется соотношением диаметров шкивов. Естественно, при таком вращении потребуется качественная смазка, для чего в хладоагент (фреон) добавляется специальное жидкое масло. Оно обновляется при каждой заправке кондиционера в строго определённом количестве.

Работа компрессора нормируется датчиками, которые отключают его при наступлении заданных условий, таких как:

  • превышение давления в контрольных точках;
  • отклонение температуры испарителя ниже предельной;
  • начавшийся перегрев двигателя;
  • желание водителя получить всю мощность двигателя, что фиксируется по полному нажатию педали газа;
  • слишком низкая температура за бортом.

Отключение производится снятием питания с электромагнитной муфты, после чего возвратная пружина отбросит фрикционный диск, и шкив перейдёт на свободный ход.

Конденсатор и осушитель

Обычно оба этих устройства компонуются в виде единого блока. Можно встретить разные названия радиатора, это и конденсатор, и конденсор, и конденсер. Суть устройства не меняется. Его задача равномерно распределить нагретый фреон по своей сердцевине и обеспечить быстрое охлаждение, передав тепло в набегающий поток воздуха.

В состав радиатора входят входной и выходной штуцеры, трубки, по которым проходит газ, алюминиевые ленты, повышающие эффективную площадь теплообмена и цилиндрический ресивер, снабжённый фильтрующим элементом, часто съёмным. Всё это должно быть абсолютно герметичным и выдерживать довольно высокое давление, доходящее до десятка атмосфер.

Сюда же можно отнести и вентилятор обдува, хотя он же охлаждает и основной радиатор двигателя. Обычно их два, один из них принудительно включается на малую скорость при любом задействовании кондиционера. А по мере разогрева переходит на полную мощность.

Клапан-регулятор

С точки зрения реализации физического принципа работы кондиционера автомобиля, его можно считать основным узлом системы, хотя он относительно прост и компактен. Однако на него завязана не только подводящая фреон к испарителю магистраль, но и выходная. Таким образом, контроль температуры происходит с обратной связью.

Работая по принципу механического термостата, клапан изменяет своё проходное сечение в зависимости от температуры выходящего из испарителя теплоносителя. Если выходная температура растёт, значит хладоагента недостаточно и сильфонная конструкция клапана приоткрывает распыляющее отверстие, увеличивая расход жидкости в газообразную фазу.

Принцип действия, таким образом, подразумевает наличие у клапана четырёх штуцеров, одного высокого давления и трёх низкого.  Располагается он вблизи салонного испарителя, достаточно надёжен, выходя из строя чаще всего по вине владельца, редко и с низким качеством меняющего хладоагент.

Испаритель

Конструктивно радиатор салона схож со всеми прочими теплообменниками, это система трубок и алюминиевых лент, имеющая большую эффективную площадь передачи тепла между воздухом и фреоном. Особенностью его работы является выделение конденсата, поскольку при охлаждении воздуха в салоне из него выделяется избыток влаги. Для отвода жидкости приняты отдельные меры, её вытекание из дренажа является признаком нормальной работы.

Радиатор продувается салонным вентилятором климатической системы, поскольку естественный обдув здесь отсутствует. Скорость работы вентилятора регулируется вручную или в автоматическом режиме, так же задаются и направления преимущественного обдува по салону.

Испаритель кондиционера может входить в комплексную систему климат-контроля автомобиля. Её роль отличается от обычного принципа работы автомобильного кондиционера наличием автоматических функций управления температурой. Водителю достаточно задать её желаемое значение, после чего электроника сама определит, включать её отопитель или кондиционер, куда направлять потоки и какую интенсивность выставлять. При этом возможно многозонное регулирование, когда для каждого пассажира или их групп задаются индивидуальные условия.

Управление системой и организация сервиса

Простейший пульт кондиционера представляет собой регулятор температуры, переключатель потоков воздуха и скоростей работы вентилятора. В более сложных климатических системах задаётся температура с отображением на цифровых дисплеях. Обеспечивают работу управления контроллер климата и многочисленные датчики штатных и аварийных режимов, входящие в устройство кондиционера автомобиля. Автоматика избавляет водителя от слежения за режимами работы и нештатными ситуациями.

Для технического обслуживания кондиционера предусмотрены штуцеры на магистралях в подкапотном пространстве. К ним можно подключить автоматическую заправочную машину, которая после ввода в неё данных о марке и модели автомобиля сама выберет нужное количество фреона, масла, и последовательно проведёт все операции по очистке системы (вакуумированию), заправке и оценке состояния. Проследить придётся только за герметичностью, для чего имеется целый ряд методик. Иногда во фреон добавляется индикаторный краситель, видимый в ультрафиолетовом свете, или используются другие принципы работы течеискателей.

Эксплуатация

Для безотказной работы техники надо соблюдать несколько простых требований:

  • своевременно менять внутрисалонный фильтр, используя углесодержащие антиаллергенные вставки для предотвращения роста количества бактерий в установке;
  • прочищать дренажные отверстия для поддержания испарителя в сухости;
  • не допускать работу кондиционера с открытыми окнами в салоне, от этого он перегружается;
  • включать кондиционер регулярно даже зимой, этого требует условие смазки его деталей маслом, распространяемым вместе с фреоном;
  • не включать компрессор, если в системе недостаточно хладоагента, пользоваться только полностью заправленным фреоном и маслом кондиционером.

Несмотря на некоторую опасность простудных явлений из-за перепада температур, современный автомобиль трудно себе представить без климатической системы. Она достаточно надёжна. Принцип работы кондиционера автомобиля, за исключением компрессора, не подразумевает тяжело нагруженных, быстро изнашиваемых деталей. В среднем обслуживание потребуется с периодичностью около двух лет, а внеплановые отказы могут быть связаны только со старением и износом в достаточно поработавших машинах.

: Устройство и принцип работы кондиционера автомобиля

Источник: https://autobibikka.ru/avtomobilnyj-kondicioner/

Устройство кондиционера автомобиля

Как работает компрессор кондиционера на автомобиле?

В современных автомобилях микроклимат в салоне обеспечивается тремя системами – вентиляции, обогрева и кондиционирования. И конструктивно самой сложной из них является кондиционер, в задачу которого входит охлаждение воздуха в салоне летом. Несмотря на это система кондиционирования достаточно распространена и устанавливается на многие авто даже бюджетного сегмента.

Принцип работы кондиционера автомобиля построен на свойстве определенных веществ поглощать и отдавать тепло при смене агрегатного состояния. Этот же принцип используется в бытовых холодильниках и стационарных кондиционерах. Поэтому все перечисленные устройства конструктивно очень схожи и состоят из одних и тех же составных элементов. Но автомобильный кондиционер отличается более компактными размерами и типом привода одного из основных узлов – компрессора.

Составные элементы

В целом, устройство автокондиционера включает в себя:

  • Компрессор;
  • Магистрали высокого и низкого давления;
  • Конденсатор;
  • Осушитель;
  • Терморегулирующий вентиль или дроссель;
  • Испаритель;
  • Электрооборудование (датчики температуры, электровентиляторы, электромагнитная муфта и т.д.).

Система кондиционирования

Все перечисленные элементы соединены между собой магистралями, поэтому система закольцована и герметична. Основным рабочим элементом в системе кондиционирования является хладагент (фреон) – вещество, обеспечивающее поглощение и отдачу тепла.

Компрессор и его привод

Компрессор – узел, осуществляющий нагнетание хладагента. Он создает давление и обеспечивает движение фреона далее по системе. На автотранспорте применяется несколько видов компрессоров, отличающихся по конструкции. Наибольшее распространение получили компрессоры роторно-лопастного и поршневого типов, хотя встречаются и более интересные конструкции, к примеру, узел, работающий по принципу Ванкеля.

Устройство поршневого компрессора

Компрессор является своеобразным разделителем, который всю систему делит на контуры высокого и низкого давлений. Контур высокого давления включает в себя все элементы до испарителя, а к контуру низкого давления относится лишь магистраль, соединяющая испаритель с компрессором.

Компрессоры, используемые на автомобилях, обычно механические и в действие они приводятся от коленчатого вала посредством ременной передачи. Но поскольку, кондиционер используется не постоянно, то конструкция привода оснащена механизмом отключения компрессора. Обычно в качестве такого механизма используется электромагнитная муфта. Реже, но тоже используется электропривод компрессора – узел работает за счет электродвигателя. Такой привод используется на электромобилях.

Еще один тип привода – комбинированный, используется на некоторых гибридных моделях. На таких авто компрессор может работать как от электродвигателя (во время движения на аккумуляторах), так и от коленчатого вала (при задействовании ДВС).

Читайте также  Как работает круиз контроль на автомате?

Магистрали

Магистрали высокого давления рассчитаны на значительные нагрузки и температурное воздействие. При нагнетании фреона компрессором, давление хладагента существенно возрастает – до 250-270 кПа. При этом сжатие сопровождается сильным нагревом вещества (до 150 град). Поэтому к магистралям высокого давления выдвигаются серьезные эксплуатационные требования.

Магистрали низкого давления – обычные трубки, поскольку после испарителя давление хладагента сильно падает и по трубке проходит фреон практически с атмосферным давлением.

Конденсатор

В конденсаторе происходит переход хладагента из газообразного в жидкое состояние, сопровождающееся активным выделением тепла. Этот составной элемент представляет собой обычный радиатор (обычно из алюминиевых сплавов), на который установлены вентиляторы.

Расположение конденсатора в автомобиле

Чтобы произошла смена агрегатного состояния хладагента, необходимо обеспечить отвод тепла. Поэтому конденсатор располагается в передней части авто под радиатором системы охлаждения. Это обеспечивает при движении авто поток воздуха, который и забирает тепло от конденсатора, тем самым обеспечивая конденсирование фреона. А если воздушного потока недостаточно, он создается принудительно – вентиляторами.

Осушитель

Постоянные перепады температуры приводят к тому, что влага, попавшая внутрь системы, кристаллизируется (становиться кусочками льда), которые могут повредить составные элементы кондиционера, в первую очередь – компрессора. Чтобы этого не произошло, в конструкцию добавлен осушитель. Представляет он собой емкость со специальным наполнителем, улавливающим влагу.

Осушитель кондиционера

ТРВ, дроссель

Терморегулирующий вентиль (ТРВ) – клапан, обеспечивающий контроль давления в системе, также в этом узле начинается процесс испарения хладагента.

Виды и исполнение ТРВ

ТРВ используется не на всех автомобилях. Ряд автопроизводителей вместо него применяет дроссель и аккумулятор (в основном в системах с климат-контролем). Дроссель выступает в качестве клапана регулировки давления, а аккумулятор – компенсационный резервуар, в котором удерживается лишний фреон.

Электрооборудование

Поддержание заданной температуры, управление кондиционером, принудительная подача воздуха обеспечивается электрооборудованием.

Поддержание нужной температуры происходит благодаря ряду температурных датчиков:

  • температуры охлаждающей жидкости;
  • термовыключатель вентилятора радиатора;
  • температуры испарителя.

Вариант электрической схемы кондиционера

В зависимости от модели автомобиля могут использоваться другие датчики и иная схема управления.

Управление оборудованием происходит на блоке, установленном на передней панели. За счет органов управления кондиционер включается в работу, выполняется регулировка температурного режима.

Кондиционер в составе климат-контроля

Кондиционер может быть, как отдельной системой, так и входить в состав климат-контроля. Во втором случае все системы салона – вентиляции, обогрева и кондиционирования взаимодействуют между собой и управляются электронным блоком (ЭБУ). К примеру, поддержание нужной температуры в салоне обеспечивается подогревом воздуха после охлаждения. То есть, часть воздушного потока, прошедшего испаритель, подается на радиатор печки, а после смешивается с основным, тем самым регулируя температуру. При этом устройство кондиционера автомобиля, используемого в климат-контроле, не отличается от оборудования, выполненного в виде отдельной системы.

Принцип работы

Функционирование кондиционера осуществляется по замкнутому кругу. Компрессор выполняет нагнетание газообразного фреона, создавая давление, из-за чего хладагент разогревается. После этого по магистрали высокого давления вещество подается в конденсатор. В нем за счет отдачи тепла происходит конденсирование фреона, и он становиться жидкостью, все еще находящейся под давлением.

После конденсатора по магистралям хладагент движется дальше и проходит через осушитель, где из него удаляются частицы воды и других примесей, чтобы они не привели к поломке системы.

Из осушителя жидкий хладагент поступает в ТРВ, где происходит регулировка (снижение) давления. При этом падение давления приводит к началу процесса перехода в газообразное состояние. То же самое происходит и в системах, оснащенных дросселем с аккумулятором.

После ТРВ фреон попадает в испаритель, в котором происходит сильное падение давления из-за чего хладагент начинает испаряться, поглощая тепло из окружающей среды. Вода же, сконденсировавшаяся на поверхности радиатора, по дренажному каналу выходит из салона.

Пройдя испаритель хладагент, уже в газообразном состоянии, по магистрали низкого давления поступает к компрессору, и весь процесс повторяется вновь.

Положительные и отрицательные стороны

Если говорить о достоинствах системы кондиционирования, то оно всего одно – кондиционер обеспечивает прохладу в салоне летом. При этом не нужно открывать окна в авто, поскольку воздух внутрь поступает через систему вентилирования, проходя через салонный фильтр. Поэтому водителю не приходится дышать пыльным воздухом с примесями выхлопных газов (при движении в условиях города и простаивании в пробках).

А вот недостатков кондиционера – достаточно много:

  • Кондиционер – дополнительная система, причем сложная по конструкции и требует обслуживания. Автовладельцу необходимо следить за состоянием трубопроводов и мест их соединений, периодически заправлять его хладагентом;
  • Автомобили, оснащенные этим оборудованием, стоят дороже, а наличие климат-контроля существенно повышает цену на модель.
  • Если привод компрессора осуществляется от коленчатого вала, то включение кондиционера сопровождается значительным падением мощности (до 15 л. с.), что особенно явно проявляется на авто с маломощными силовыми установками. Электропривод же создает значительную нагрузку на бортовую сеть. В любом случае включение кондиционера приводит к увеличению расхода топлива или заряда батарей электромобиля;
  • Воздух, охлажденный кондиционером, подается вентилятором, поэтому в салоне создается сквозняк, который может стать причиной заболевания;
  • Если влага, конденсирующаяся на испарителе, отводится, то бактерии, находящиеся в воздухе, остаются на этом радиаторе. Бактерии и грибки, накопившиеся на испарителе, не только создают неприятный запах в салоне, но и могут стать причиной появления аллергии;
  • Ремонт кондиционера – дорогостоящий, поэтому при его поломке многие автовладельцы, не спешат восстанавливать систему, предпочитая эксплуатировать авто без ремонта системы кондиционирования (на работоспособность двигателя такая поломка никак не влияет);
  • Фреон – химически агрессивное вещество, поэтому со временем он приведет к повреждениям составных компонентов системы, в первую очередь – магистралей и радиаторов. Поэтому поломка оборудования в любом случае произойдет.

Несмотря на большое количество недостатков, кондиционер – популярное оборудование и многие автовладельцы даже не рассматривают авто, не оснащенное таким устройством. А в некоторых европейских странах установка автокондиционера обязательное условие для автопроизводителей, эксплуатация авто без кондиционера в таких странах запрещена.

Источник: http://autoleek.ru/jelektrooborudovanie/sistemy-komforta/ustrojstvo-kondicionera-avtomobilya.html

Система кондиционирования воздуха в автомобиле

Как работает компрессор кондиционера на автомобиле?

Система обогрева воздуха в салоне автомобиля не способна обеспечивать необходимый температурный режим. При температуре окружающего воздуха превышающей 20°С необходимо его охлаждения для создания комфортных условий водителю и пассажиров. Для решения этой задачи применяются системы кондиционирования. Схема системы кондиционирования показана на рисунке:

Рис. Система кондиционирования воздуха в автомобиле:
1 – компрессор; 2 – электрическая муфта; 3 – конденсатор; 4 – вспомогательный вентилятор; 5,7 – датчик давления; 6 – рессивер-осушитель; 8 – температурный выключатель; 9 – термодатчик; 10 – поддон для конденсата; 11 – испаритель; 12 – вентилятор испарителя; 13 – выключатель вентилятора; 14 – редукционный клапан

Хладагент

Система заполняется хладагентом, который в зависимости от температуры и давления может переходить из газообразного в жидкое состояние и наоборот. Хладагент — это газ, которым заполняется система. До недавнего времени хладагентом автомобильных кондиционеров был фреон R12 . После опубликования теории разрушения озонового слоя земной атмосферы хладфторуглеродами, содержащимися в хладагенте R12, его применение сократилось.

В современных системах кондиционирования используется фреон R134а (тетрафторэтан), который считается «экологически чистым». Этот хладагент относится к классу гидрофторуглеродов (HFC), не содержит хлора и не очень вреден, но эффективность его на 10-15% ниже, чем у R12, и он более текуч. Однако для эффективной работы автомобильных кондиционеров, использующих R134a, требуется более высокое рабочее давление. Применение хладагента R134а привело к усложнению систем кондиционирования. Необходимо отметить, что новый и старый хладагенты несовместимы, так как несовместимы компрессорные масла, заправляемые вместе с ними.

Ресивер

При определенной температуре и определенном давлении охлажденный хладагент конденсируется и переходит в жидкое состояние. Снизу хладагент выходит из конденсатора и в жидком состоянии поступает в ресивер-осушитель, состоящий из ресивера и осушителя, устанавливаемый на выходном трубопроводе конденсатора перед испарителем. Ресивер-осушитель не только обеспечивает хранение хладагента, но фильтрует его и удаляет влагу (иногда фильтр устанавливается отдельно от ресивера). Влага удаляется с помощью специального адсорбента, который имеет ограниченный срок службы.

Ресивер 5 служит для сглаживания колебаний потока хладагента.

Рис. Ресивер-осушитель:
1 — подача хладагента от конденсатора; 2 — подача хладагента к редукционному клапану; 3 – осушитель; 4 – фильтр-сетка; 5 — ресивер

В осушителе 3 происходит удаление влаги, которая проникла в контур хладагента при монтаже или из окружающей среды, а также осаждаются продукты износа частей компрессора, грязь, попавшая в контур при монтаже и прочие инородные примеси. Ресивер-осушитель может снабжаться смотровым окном для контроля за количеством хладагента. В случае выхода из строя ресивер-осушитель не ремонтируется и подлежит замене.

Редукционный клапан

После осушителя хладагент поступает к редукционному клапану. В редукционном клапане перед испарителем понижается давление жидкого хладагента, что приводит к охлаждению испарителя. Редукционный клапан находится на границе разделения сторон низкого и высокого давления контура хладагента. В клапане происходит регулирование потока хладагента к испарителю в зависимости от температуры паров хладагента на выходе из испарителя, поэтому в испарителе испаряется столько хладагента, сколько необходимо для поддержания равномерного «холода» в испарителе.

Если повышается температура хладагента, выходящего из испарителя, то хладагент расширяется в термостате 4, установленном на редукционном клапане. Мембрана 3 при этом прогибается и поток хладагента через шариковый клапан 2 к испарителю увеличивается.

Рис. Редукционный клапан:
1 – регулировочная пружина; 2 – шариковый клапан; 3 – мембрана; 4 – термостат с сенсорной трубкой и хладагентом

Если понижается температура хладагента, выходящего из испарителя, то тогда объем хладагента в термостате уменьшается и мембрана 3 возвращается в верхнее положение. Поток хладагента через шариковый клапан к испарителю уменьшается.

Термостатический расширительный клапан функционирует под действием трех сил:

  • 1-я давление в сенсорной трубке зависит от температуры сильно нагретого хладагента. Это давление действует в качестве силы отпирания (PFu) на мембрану
  • 2-я давление в испарителе (PSa) действует на мембрану в противоположном направлении
  • 3-я давление регулировочной пружины (PFe) действует в том же направлении, как и давление в испарителе

Редукционный клапан разбрызгивает охлажденную жидкость, подавая ее в испаритель.

Компрессор

Газообразный хладагент по трубопро­воду поступает в компрессор, который приводится в действие от вала двигателя. Компрес­сор сжимает газ до высокого давления. Компрессор работает от муфты, которая приводится в действие шкивом коленчатого вала через приводной ремень. Если на электромагнит муфты не подается напряжение, то вращается только сам шкив муфты компрессора и не вращается вал компрессора. При подаче напряжения на магнитную муфту диск и втулка муфты перемещаются назад и соединяются со шкивом. Шкив и диск под действием сил становятся едиными и приводят во вращение вал компрессора.

Компрессоры климатических установок бывают различного типа:

  • поршневые нагнетатели
  • спиральные нагнетатели
  • лопастные нагнетатели
  • аксиально-поршневые нагнетатели с вращающимся наклонным диском
  • с приводом от электродвигателя

Наибольшее распространение для систем кондиционирования нашли компрессоры с переменной производительностью аксиально-поршневого типа.

Рис. Схема аксиально-поршневого компрессора переменной производительности с вращающимся наклонным диском:
1 – шкив; 2 – электромагнит; 3 – наклонная шайба; 4 – поршень; 5 – крышка блока цилиндров насоса; 6 – клапаны

С ведущим валом компрессора соединена наклонная шайба, которая при своем вра­щении перемещает несколько (5…7) поршней. Корпус с цилиндрами закрыт крышкой с си­стемой клапанов. Производительность компрессора определяется заданной температурой охлаждения. У таких компрессоров может изменяться наклон шайбы, что приводит к изменению хода поршней и, следовательно, производительности. Компрессоры этих типов оказывают меньшее влияние на работу двигателя при включении муфты, что очень важно для маломощных двигателей. Кроме того, они обеспечивают большую стабильность заданной температуры.

Компрессор, в зависимости от частоты вращающегося его вала превращает газообразное состояние хладагента низкого давления, идущего от испарителя, в газ высокой температуры и высокого давления (80°С, 15 кг/см2). Газообразное состояние хладагента необходимо для компрессора, поскольку жидкий хладагент нельзя сжать, и это привело бы к разрушению компрессора. Компрессор уплотняет хладагент и нагнетает его в виде горячего газа в конденсатор (сторона высокого давления контура хладагента). Таким образом, компрессор представляет собой место разделения сторон низкого и высокого давления контура хладагента.

Смазка компрессора производится специальным компрессорным маслом, циркулирующим по всей системе вместе с хладагентом. В системах, работающих с фреоном R12, применяются минеральные масла, с R134а – полиалкиленово-гликолевое (PAG).

При смешивании этих масел образуется мутная густая масса, приводящая к выходу из строя системы кондиционирования, и в первую очередь компрессора. При дозаправке кондиционера хладагентом и доливке масла используются только те компоненты, которые предназначены для данной системы.

Как правило, в моторном отсеке автомобиля есть наклейки, указывающие тип хладагента, его количество и соответствующий ему тип и количество масла (наклейки для R134а – зеленого цвета, для R12 – желтого).

Датчики давления

Система кондиционирования снабжается датчиками давления 5 и 7, которые не позволяют включать работу системе при давлении хладагента в системе ниже определенной величины. Для контроля температурного режима работы системы предусмотрены температурные датчики 8 и 13.

: Общие сведения о системе кондиционирования воздуха

Источник: https://ustroistvo-avtomobilya.ru/sistemy-bezopasnosti-i-komforta/konditsionirovanie/sistema-konditsionirovaniya-vozduha/